Biegen & Abkanten
Was ist das Abkanten von Edelstahl?
Das Abkanten von Edelstahl ist ein Teil der Fertigungstechnik Biegen bzw. Umformen. Ein Flächenteil des Bleches wird hierbei umgeklappt.
Nach DIN 8580 wird das Abkanten auch als Biegeumformen bezeichnet. Diese Technik kann neben dem Laserschneiden als weitere Basistechnologie bezeichnet werden und gehört somit ebenfalls zu den maßgeblichen Verfahren. Hierzu wird unser Edelstahl nach Berücksichtigung des benötigten Biegewinkels und des Radius wie gewünscht umgeformt.
Um den Bedarfen der jeweiligen Fertigungsstücke gerecht zu werden, wird für die jeweilige Maschine eine große Auswahl an Stempeln und Matrizen benötigt.
Wie funktioniert das Abkanten von Edelstahl?
Eine Abkantpresse besitzt ein Oberwerkzeug (Stempel) und ein Unterwerkzeug (Matrize). Um den Edelstahl in seine gewünschte Form zu bringen, wird das Blech zum Biegen zwischen das jeweilige Werkzeuge gelegt. Durch das anschließende Absenken des Oberwerkzeugs wird der Edelstahl in die Matrize gepresst und somit in das gewünschte Maß verformt. Der gesamte Prozess basiert auf einem kalten „Umformprozess“.
Um qualitativ gute Ergebnisse zu erzielen, bedarf es entweder sehr erfahrener Mitarbeiter, die diesen Arbeitsschritt an der Maschine manuell ausführen oder entsprechend CNC-gesteuerter Maschinen, die passend zum Fertigungsstück die gewünschten Parameter wie Biegekante, -winkel und -radius abrufen. Damit kann gleichbleibende Qualität produziert werden.
Im idealen Fall liegen beide Voraussetzungen vor.
Bei CNC gesteuerten Maschinen wird die exakte Absenkungstiefe kontrolliert, um reproduzierbare Ergebnisse zu liefern.
Die heutigen Maschinen simulieren die einzelnen Biegevorgänge, um zeitaufwendige Versuche zu verhindern und den Mindestbiegeradius stets einzuhalten.
Was ist die Biegekante beim Abkanten?
Als Biegekante wird beim Biegeumformen im Allgemeinen die erzeugte Verformung des Fertigungsstücks bezeichnet. Per Definition besteht die Biegekante beim Abkanten aus zwei Schenkeln, die in einem vorgegebenen Winkel zueinander stehen. Durch eine Rundung sind sie mit einem Biegeradius verbunden.
Wie ist der Biegewinkel/Biegeradius definiert?
Der Biegewinkel definiert die Strecke, den der Schenkel des Profils zurückgelegt hat, nachdem er gekantet wurde. Es handelt sich um den Winkel zwischen der gestreckten Lage der Innenkante des Schenkels und seiner endgültigen Lage am Werkstück. Sobald der Anpressdruck auf das Werkstück verringert wird, findet ein Rückfedern statt, das sich je nach Biegeverfahren und Material unterschiedlich stark ausprägt.
Der Biegeradius kann nach Abschluss des Abkantprozesses mit Hilfe der Innenkante des Werkstücks gemessen werden. Damit dieser genau bestimmt werden kann, müssen jedoch im Vorfeld Verarbeitungsfehler ausgeschlossen werden, die eine saubere Dokumentation ansonsten unmöglich machen.
Entscheidend ist, dass der Halbmesser den Mindestbiegeradius keinesfalls unterschreitet. Der Mindestbiegeradius bedingt sich aus der Halbzeuggeometrie, der Vorbehandlung und dem Biegewinkel.
Grundsätzlich verändert sich die Kornstruktur durch das Walzen anistrop. Deshalb empfiehlt es sich nach DIN 8586, die Bleche quer zur Walzrichtung zu biegen. Ungeachtet dessen sollte der Vorgang des Abbiegens jedoch in Längsrichtung erfolgen. Auch für diesen Prozess sind verschiedene Mindestbiegeradien vorgesehen, die bestenfalls den in DIN 250 aufgeführten Maßen entsprechen sollten.
Welche Biegewinkel lassen sich durch Abkanten erzeugen?
Je nach benutzen Werkzeug können die erzeugten Biegewinkel zwischen 0° und 180° betragen.
Die Biegewinkel, die sich durch einen Arbeitsgang am Werkstück erzielen lassen, hängen auch vom eingesetzten Abkant-Verfahren ab. Es kann jedoch festgehalten werden, dass sich durch einen Arbeitsgang generell mindestens 90° erreichen lässt.
Zum Beispiel ist beim Schwenkbiegen die Form der Oberwange (Verfahren werden noch vorgestellt) der limitierende Faktor.
Der normalerweise zum Einsatz kommende dreieckige Querschnitt erlaubt ein Biegen zu einem Winkel von circa 135°
Welche Abkant-Verfahren gibt es?
Die beiden populärsten und damit auch üblichsten Biegeverfahren in der Industrie sind das Abkanten (Gesenkbiegen) und das Schwenkbiegen.
Beide Verfahren kommen auch bei der INOGS tagtäglich zum Einsatz.
Gesenkbiegen
Findet das Abkantverfahren mit einem Gesenk statt, befinden sich grundsätzlich am bewegten Stempel der Werkzeugmaschine die Biegekanten. Kommt es zum Abkanten komplexer Profile, wie es zum Beispiel die sigma-förmigen Profile sind, ist es empfehlenswert, einen zusätzlichen Biegekanten am Gesenk einzusetzen.
Zu Beginn des einfachen Biegeumformungsprozesses mit einem Gesenk besteht im sog. Freien Biegen. Dieser Schritt wird auch als Dreipunktbiegen bezeichnet. Währenddessen liegt das Werkstück an den beiden Oberkanten des Gesenks auf und wird von einem V-förmigen Stempel hineingedrückt. Dabei ist es wichtig, dass der entstehende Scheitel des Werkstücks keinen physischen Kontakt mit der Matrize haben darf. Der Prozess des Freien Biegens liegt also dann vor, wenn der Umformungsprozess stoppt, bevor der Stempel den Gesenkboden erreicht hat.
Eine weitere Möglichkeit des Gesenkbiegens ist, wenn es in der Phase des Nachdrückens eingesetzt wird. Bei diesem Prozess nimmt das Werkstück exakt die Passform von Stempel und Matrize ein. Der Vorteil dieses Arbeitsschrittes ist, dass eine Rückfederung nach der Reduzierung des Anpressdrucks verringert wird und dadurch eine Fertigstellung mit höchster Präzision möglich ist. Sollen unterschiedliche Profilwinkel gefertigt werden, ist ein jeweils passender Werkzeugsatz aus Stempel und Matrize unabdingbar.
Schwenkbiegen
Für den Prozess des Schwenkbiegens wird das Werkstück zwischen zwei Wangen befestigt und mit einer sogenannten Biegewange in den vorgesehenen Winkel umgeformt.
Die Abkantung in dem vorgesehenen Winkel an dem noch herausragenden Blech erfolgt durch die Schwenkbewegung der Biegewange. Wird die Methode des Freien Biegens angewendet, also ohne Gesenk, ist die zu bearbeitende Kante des Werkstücks eingespannt, während sich der Stempel rechtwinklig zur Blechoberfläche entlang der zu bearbeitenden Kante und vorbei an der Einspannung fortbewegt. So wird das Blech beim Abkanten um die Wange der Einspannung, die dem Stempel gegenübersteht, gebogen. Vergleichbares passiert beim Schwenkbiegen. Allerdings wird beim Schwenkbiegen statt eines sich geradlinig bewegenden Stempels eine Schwenkwange verwendet, die die Drehbewegung um die jeweilige Biegekante ausführt. Insofern führt das Werkzeug beim Schwenkbiegen die gleiche Bewegung aus wie der sich biegende Schenkel des im Ergebnis zu entstehenden Blechprofils.
Wie kommt Abkanten von Edelstahl bei der INOGS zur Anwendung?
Zuallererst, sorgen ganz allgemein unsere Biegeverfahren für gewisse Vorteile in der Produktion:
– Schnelle Abkantzeiten bei reproduzierbarer Qualität im Bereich der Großserienfertigung aber auch der Kleinserienfertigung
– Biegen auch von anspruchsvollen Formen, Größen und Radien
– Qualitativ hochwertiges Abkanten von Lochblechen
Beispiele für die Anwendungsbereiche bei der INOGS:
– Edelstahl-Verkleidungen
– Edelstahl-Profile
– Edelstahl-Gehäuse
– Edelstahlhalterungen
– Edestahlgehäuse
– Edelstahlwannen
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